JP2573461Y2 - 電子写真方式画像形成装置の排気機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、電子写真方式により画
像形成を行なう複写機、プリンタ等の画像形成装置の排
気に係り、特に加熱定着装置による熱の防熱、排熱、排
気また感光体周辺のコロナ放電器による発生オゾンの無
害化排気に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子写真方式により画像形成を行
なう複写機、プリンタ等の画像形成装置にあっては、排
気ファンによる空気の流れは記録紙の搬送方向に対して
直角で水平方向であった。従って、記録紙の搬送方向に
対して空気の流れは抵抗とならず記録紙のスムーズな搬
送を可能としていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかるに、上記のよう
な空気の流れのために加熱定着装置の近傍でも、定着装
置の長手方向である高温の加熱ローラの回転軸に平行な
方向に空気は流れていた。従って、冷えた空気の当った
定着装置の最初の端の個所は冷却されるが、空気が流れ
て行くに従い空気はどんどん加熱され定着装置の反対側
の端の個所では高温の空気となって排気されていた。す
なわち、新鮮な冷えた空気の当った個所は冷却される
が、空気が流れて加熱され高温の空気となった個所では
冷却されるどころか加熱されてしまい、空気の入口側と
出口側で大きな温度勾配が生じることとなった。上記現
象は多少とも熱を発生する個所では温度勾配に差こそあ
れ発生することとなり、更に空気の流れの乱れとも相ま
って画像形成装置全体として温度ムラを作る原因となっ
ていた。

【０００４】このように、特に大きな熱源である加熱定
着装置の近傍では、前記温度ムラにより部分的に高温の
場所が出来、トナーを回収ボックスに送り込む回収スク
リューや回収ボックスが前記装置の近傍にあると、トナ
ーが溶着して固まってしまう現象が起きていた。

【０００５】また、感光体周辺の各種コロナ放電器によ
り発生したオゾンは、健康上分解して無害の酸素として
排気することが望まれていた。更に、オゾンは感光体の
表面電気抵抗を下げてしまうので、これによって画像に
ボケを発生させる原因ともなっていた。

【０００６】本考案は、上記課題を解決するためになさ
れたものである。すなわち、画像形成装置内、特に大き
な熱源である加熱定着装置の近傍で、温度ムラにより部
分的に高温の場所が出来てしまい、トナーが溶着して固
まってしまうようなことが生じない、温度ムラの少な
い、防熱、排熱、排気の機能を持った、また、感光体周
辺の各種コロナ放電器により発生したオゾンは、分解し
て無害の酸素として排気し、更にオゾンによる画像ボケ
の生じない高画質の画像が得られる機能を持った電子写
真方式画像形成装置の排気機構を提供することを目的と
したものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、すくなくと
も加熱定着装置を備え、画像形成装置本体の天板上に排
紙トレイを有する電子写真方式画像形成装置の排気機構
において、該排気機構の排気経路は、感光体ドラムから
画像が転写された記録紙の搬送経路にほぼ平行方向の排
気経路で始まり、前記加熱定着装置の上部の前記回収機
構との間に配置した防熱部材を通過する排気経路とし、
この排気経路の途中で、前記記録紙の搬送経路と交差さ
せて排気し、装置本体天板上に設けた前記排紙トレイの
底板に平行に記録紙を吹き出すように装置本体の内側か
ら外側へ排気するように排気装置を配置したことを特徴
とする電子写真方式画像形成装置の排気機構によって達
成されるものである。

【０００８】

【実施例】以下、本考案を具体的に図１、図２を参照し
て説明する。

【０００９】図１は本考案の電子写真方式画像形成装置
の排気機構の一実施例としてカラー画像形成装置の排気
機構の構成を示す構成断面図である。

【００１０】まず構成と作動について説明する。

【００１１】図１において、10は像担持体である感光体
のドラムで、ＯＰＣ感光体をドラム上に塗布したもので
接地されて時計方向に駆動回転される。12はスコロトロ
ン帯電器で、感光体ドラム10周面に対し感光体電圧Ｖ_H
の一様な帯電を、Ｖ_Gに電位保持されたグリッドとコロ
ナ放電ワイヤによるコロナ放電によって与えられる。こ
のスコロトロン帯電器12による帯電に先だって、前プリ
ントまでの感光体の履歴をなくすために発光ダイオード
等を用いたＰＣＬ11による露光を行って感光体周面の除
電をしておく。

【００１２】感光体への一様帯電ののち像露光手段13に
より画像信号に基づいた像露光が行われる。像露光手段
13は図示しないレーザダイオードを発光光源とし回転す
るポリゴンミラー131、ｆθレンズ等を経て反射ミラー1
32により光路を曲げられ走査がなされるもので、感光体
ドラム10の回転（副走査）によって潜像が形成される。
本実施例では文字部に対して露光を行ない、文字部の方
が低電位Ｖ_Lとなるような反転潜像を形成する。

【００１３】感光体ドラム10周縁にはイエロー（Ｙ）、
マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒色（Ｋ）等のトナー
とキャリアから成る現像剤をそれぞれ内蔵した現像器14
が設けられていて、先ず１色目の現像がマグネットを内
蔵し現像剤を保持して回転する現像スリーブ141によっ
て行われる。現像剤はフェライトをコアとしてそのまわ
りに絶縁性樹脂をコーティングしたキャリアと、ポリエ
ステルを主材料として色に応じた顔料と荷電制御剤、シ
リカ、酸化チタン等を加えたトナーとからなるもので、
現像剤は層形成棒によって現像スリーブ141上に所定の
層厚に規制されて現像域へと搬送される。

【００１４】現像域における現像スリーブ141と感光体
ドラム10との間隙は層厚（現像剤）よりも大きい間隙と
して、この間にＶ_ACの交流バアイス電圧とＶ_DCの直流バ
イアス電圧が重畳して印加される。Ｖ_DCとＶ_H、トナー
の帯電は同極性であるため、Ｖ_ACによってキャリアから
離脱するきっかけを与えられたトナーはＶ_DCより電位の
高いＶ_Hの部分には付着せず、Ｖ_DCより電位の低いＶ_L部
分に付着し顕像化（反転現像）が行われる。

【００１５】１色目の顕像化が終った後２色目の画像形
成行程にはいり、再びスコロトロン帯電器12による一様
帯電が行われ、２色目の画像データによる潜像が像露光
手段13によって形成される。このとき１色目の画像形成
行程で行われたＰＣＬ11による除電は、１色目の画像部
に付着したトナーがまわりの電位の急激な低下により飛
び散るため行わない。

【００１６】再び感光体ドラム10周面の全面に亘ってＶ
_Hの電位となった感光体のうち、１色目の画像のない部
分に対しては１色目と同様の潜像がつくられ現像が行わ
れるが、１色目の画像がある部分に対し再び現像を行う
部分では、１色目の付着したトナーにより遮光とトナー
自身のもつ電荷によってＶ_M′の潜像が形成され、Ｖ_DC
とＶ_M′の電位差に応じた現像が行われる。

【００１７】３色目、４色目についても２色目と同様の
画像形成行程が行われ、感光体ドラム10周面上には４色
の顕像が形成される。このようにして顕像を保持した感
光体ドラム10は更に回転し、像露光手段13のレーザ走査
によって画像部分に対して再露光が行われることもあ
る。このトナー像上へのレーザによる再露光は次の転写
工程で良好な転写が行われるようなされるものである。

【００１８】一方、給紙カセット21より給紙機構22によ
って太線矢印方向に給送された記録紙は、転写ベルト31
を張架した転写ベルト装置30によって転写域へと給送さ
れ、感光体ドラム10周面上の多色像が一括して記録紙上
に移される。

【００１９】転写ベルト31を張架する保持ローラ32，33
の上流側保持ローラ32の軸32ａに対してはＶ_PCの電圧が
印加されており、この軸32ａに転写ベルト31を介して設
置する位置には記録紙への電荷付与手段として導電性の
ブラシ34が接地状態で接地されている。給送されて来た
記録紙はブラシ34と転写ベルト31の間に進入し、ブラシ
34より記録紙に対して電荷が注入され、記録紙と転写ベ
ルト31との間に吸着力が生じる。このあと記録紙は感光
体ドラム10と転写ベルト31とで形成されるニップ部（転
写域）35に進入し、転写ベルト31裏面よりコロナ放電器
36あるいはこれに代えてバイアスローラにより転写電界
が付与され、記録紙上に多色像が転移する。

【００２０】感光体ドラム10より分離した記録紙は、転
写ベルト31を張架する下流側の保持ローラ33の軸33ａを
対向電極としてＡＣコロナ放電による除電を受けたの
ち、あるいはＡＣコロナ放電を受けながら転写ベルト31
から分離する。37はクリーニングブレードで回転する転
写ベルト31に付着したトナーを除去する。この転写ベル
ト装置30の転写ベルト31は多色像形成中は下流側の保持
ローラ33の軸33ａを回動中心として感光体ドラム10より
離間されている。

【００２１】転写ベルト装置３０から分離した多色像を
保持した記録紙は、少なくとも一方のローラ内部もしく
はごく近傍にヒータを有する２本の圧着ローラからなる
加熱定着装置である定着装置２３へと太線矢印方向に搬
送されて装置本体の天板上に設けた排紙トレイ上へ排出
される。

【００２２】転写後の感光体ドラム１０周面上に残った
残留トナーはＡＣコロナ放電器を用いたＡＣ除電器１５
により除電を受けたのち、クリーニング装置１６にいた
り感光体に当接したゴム材から成るクリーニングブレー
ド１６ａによってクリーニング装置１６内に掻き落とさ
れ、定着装置２３上に配置され、下側に防熱板５２，５
３を介在させた回収機構である回収スクリュー１７等に
より排出され、回収ボックス１８に貯留される。

【００２３】クリーニング装置16によって残留トナーを
除去された感光体ドラム10はＰＣＬ11による露光を受け
たのちスコロトロン帯電器12によって一様帯電を受け、
次の画像形成サイクルにはいる。多色像形成中はクリー
ニングブレード16ａは感光体表面から離間され、ＡＣ除
電器15によるＡＣ除電はＯＦＦ状態に保たれる。

【００２４】以上のようにしてカラー画像形成装置によ
るカラー画像形成が行なわれるが、次に本カラー画像形
成装置の排気機構について説明する。

【００２５】図１において、本画像形成装置において
は、感光体ドラム10を中心にしてスコロトロン帯電器1
2、ＡＣ除電器15、ＰＣＬ11、及びクリーニングブレー
ド16ａ、回収スクリュー17、回収ボックス18を含むクリ
ーニング装置16は、防熱板52，53，54が取り付けられた
ドラムカートリッジの筐体51でカバーされていて、ドラ
ムカートリッジとしてユニット化された状態のドラムカ
ートリッジ50は、本画像形成装置に図示せざる手段によ
り着脱可能に装着されている。

【００２６】更に、本画像形成装置の左上部には、図示
のように本装置の排熱、排気を行なう本装置の奥行き長
さに近い長さ（巾）の単数または複数台並べた排気ファ
ン41が取り付けられている。

【００２７】図２は前記画像形成装置の排気機構を主に
拡大してその構成を示した構成断面図である。

【００２８】図２において、装置内の空気の流れは排気
ファン41の作動により装置内の空気が排気ファン41に吸
引されて流れるが、細線矢印で示すようにドラムカート
リッジ50の筐体51の下側を流れ、当初は記録紙の搬送さ
れる搬送経路にほぼ平行方向の筐体51と防熱板54で作ら
れた排気経路を通って空気は流れる（空気の流れａ１，
ｂ１）。そして、空気は傾斜面を上昇して（空気の流れ
ａ２，ｂ２）、加熱定着装置である定着装置23の上部を
通過する（空気の流れａ３〜ａ４，ｂ３〜ｂ４，ｃ３〜
ｃ４）。この場所は定着装置23の上部であるため特に高
温となるので、この温度の影響を受けないように防熱板
52，53が所定の間隔をあけて筐体51に取り付けられてい
て、空気の流れる層としてＡ，Ｂ，Ｃの３層構造となっ
ている。そして、空気は筐体51の横を上昇し（空気の流
れａ５，ｂ５，ｃ５）、記録紙の搬送経路に設けられた
穴を通って記録紙の配送経路と交差して通過し（空気の
流れａ６，ｂ６，ｃ６）、排気ファン41に吸い込まれて
（空気の流れａ７，ｂ７，ｃ７）、画像形成装置の外に
排出される（空気の流れａ８，ｂ８，ｃ８）。

【００２９】上記のように、排気ファン41は本画像形成
装置の左上部に取り付けられていて、本装置の奥行き長
さに近い長さ（巾）の単数または複数台並べた排気ファ
ン41により排気されている。従って、本装置内の空気の
流れは本装置の奥行き長さに近い長さ（巾）の流れとな
って右から左へと流れることになり、空気の流れａ１〜
ａ８，ｂ１〜ｂ８，ｃ３〜ｃ８は上記奥行き長さに近い
長さ（巾）を持った流れとなっている。そして特に、空
気の流れａ１〜ａ４，ｂ１〜ｂ４，ｃ３〜ｃ４は、上記
空気の流れが記録紙の搬送経路の奥行き長さ（巾）方向
に平行なほぼ長方形の断面を有する経路、定着装置23の
上部ではＡ、Ｂ、Ｃの各層及び該経路の周辺を排気経路
として流れていて、この排気経路により高温の定着装置
23の上部及びその周辺を効果的に冷却して過熱を防止
し、更に温度ムラを極く小さなものとしている。すなわ
ち、従来のように高温の定着装置を加熱ローラの回転軸
に平行な方向に空気を流して冷却するものと異なり、加
熱ローラの回転軸に直角な方向に空気を流すため、かつ
加熱ローラの長さ以上の巾を持った空気の流れによって
冷却するため、空気の流れの中の一部の流れが高温にな
ってしまうことがないからである。

【００３０】また、感光体ドラム10の周囲に設けた感光
体ドラム10を帯電させるスコロトロン帯電器12、記録紙
にトナー像を転写するコロナ放電器36、感光体ドラム10
の周面上に残ったトナーを除去するＡＣ除電器15は、い
ずれもコロナ放電を行なう放電器であるためコロナ放電
時に空気中の酸素をオゾンに変化し、上記の従来方式の
排気方式ではオゾンをそのまま排気していた。

【００３１】しかし、本考案の排気方式により、感光体
ドラム10の周辺に発生したオゾンはａ１〜ａ４，ｂ１〜
ｂ４更にｃ３〜ｃ４の空気の流れにより、定着装置23の
上部の比較的に高温の70℃〜80℃に加熱されるＡ、Ｂ、
Ｃの各層において、オゾンは分解され無害の酸素として
排気されるようにしている。このようにして、画像形成
装置内のオゾンも減少し、従って画像ボケの生じない高
画質の画像も得られるようになっている。

【００３２】

【考案の効果】本考案の画像形成装置の排気機構は、画
像形成装置内の記録紙搬送経路と交差する排気経路を有
するとともに、画像形成装置の記録紙排出口から排紙ト
レイに排出される記録紙を吹き出すように装置本体の内
側から外側へ排気する排気経路を有するものであるか
ら、熱定着処理後の加熱された記録紙の温度を低下する
ことができる。従来の加熱された記録紙は多数枚重ねら
れると、この記録紙束を手に持って取り出すときに熱く
感じるが、本考案の排気機構により、記録紙の温度を低
下することができ、違和感のない感触が得られる。特
に、ＯＨＰ用のシートは、加熱定着装置により熱が蓄積
され高温になるため、このＯＨＰ用のシートを多数枚重
ねられると、熱感触が著しい。また、高温のＯＨＰ用の
シートが排紙トレイ上に積載されると、トナーが熱で軟
化し、重なったＯＨＰ用のシートがくっついてしまうこ
とがあるが、本考案の排気機構により、ＯＨＰ用のシー
トの温度を低下することができるから、上記のシート間
の融着を確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の電子写真方式画像形成装置の排気機構
の構成断面図。

【図２】排気機構を主に拡大してその構成を示した構成
断面図。

【符号の説明】

10 感光体ドラム 12 スコロトロン帯電器 15 ＡＣ除電器 17 回収スクリュー 18 回収ボックス 23 定着装置 36 コロナ放電器 41 排気ファン 50 ドラムカートリッジ 51 筐体 52，53，54 防熱板 Ａ，Ｂ，Ｃ 層 ａ１〜ａ８，ｂ１〜ｂ８，ｃ３〜ｃ８ 空気の流れ

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 すくなくとも加熱定着装置を備え、画像
   形成装置本体の天板上に排紙トレイを有する電子写真方
   式画像形成装置の排気機構において、 該排気機構の排気経路は、感光体ドラムから画像が転写
   された記録紙の搬送経路にほぼ平行方向の排気経路で始
   まり、前記加熱定着装置の上部の前記回収機構との間に
   配置した防熱部材を通過する排気経路とし、この排気経
   路の途中で、前記記録紙の搬送経路と交差させて排気
   し、装置本体天板上に設けた前記排紙トレイの底板に平
   行に記録紙を吹き出すように装置本体の内側から外側へ
   排気するように排気装置を配置したことを特徴とする電
   子写真方式画像形成装置の排気機構。
2. 【請求項２】 前記排気経路は、前記加熱定着装置の上
   部を通過し、前記記録紙の搬送経路の奥行き長さ（巾）
   方向に平行なほぼ長方形の断面を有する経路及び該経路
   の周辺が排気経路であることを特徴とする請求項１に記
   載の電子写真方式画像形成装置の排気機構。